颜料的制备制造技术

本发明专利技术涉及包含碳酸钙的水性组合物，用于制备所述包含碳酸钙的水性组合物的方法，以及包含碳酸钙的水性组合物在纸张、纸张涂层、塑料和/或涂料应用中以及在纸张中作为填充剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及包含碳酸钙的水性组合物，用于制备所述包含碳酸钙的水性组合物的方法，以及包含碳酸钙的水性组合物在纸张、纸张涂层、塑料和/或涂料应用中以及在纸张中作为填充剂的用途。【专利说明】颜料的制备 本专利技术涉及包含碳酸钙的水性组合物，用于制备所述包含碳酸钙的水性组合物的 方法以及所述包含碳酸钙的水性组合物在纸张、纸张涂层、塑料和/或涂料应用以及在纸 张作为填充剂的用途。 实际上，水性制备物并且特别是水不溶性固体（例如包含碳酸钙的材料）的悬液 被广泛地用于纸张、涂料、橡胶和塑料工业作为涂层、填充剂、延展剂和颜料，以用于造纸以 及水性漆和涂料。例如，碳酸钙、滑石或高岭土的悬液或浆料在造纸工业中被大量用作填充 剂和/或用作制备经涂布纸张的组分。典型的水不溶性固体的水性制备物的特征在于其包 含水、水不溶性固体化合物以及任选的另一些添加剂，例如分散剂，其形式为悬液或浆料。 例如，US 5, 278, 248中描述了在该制备中可用作例如分散剂和/或研磨助剂的水溶性聚合 物和共聚物。 特别地，包含碳酸钙的组合物广泛地用于适合作为纸制品上支持物的涂料制剂。 这样的纸制品被用于多个目的，例如喷墨数字印刷、柔板印刷、轮转凹版印刷以及平版印刷 等。然而，特别地，调整用作喷墨印刷应用的纸张上支持物的涂料组合物的光学和机械性质 是一项挑战，因为油墨是湿式印制的并因此必须快速流出进入原纸本体，但是同时必须提 供适合的印刷品质，从而造成明亮且强烈的色彩以及最小印刷渗出（bleed)。此外，喷墨技 术大量用于商业应用例如制造杂志、报纸、教科书等，并因此必须适合于能够快速且大量印 刷的连续纸张供应输送系统。 在这一点上，提出了多种用于改善用作纸张上支持物的涂料组合物的机械和/或 光学性质的方法。例如，W0 99/06219 A1涉及可用于表面处理用于喷墨印刷的片基材的组 合物，所述组合物包含二价金属盐，所述盐可溶于约pH 7至约pH 9的水性施胶介质，所述 水性施胶介质还包含载剂和施胶剂。 US 2011/0281042 A1涉及一种用于制备印刷纸张的方法，其包括制备接收油墨的 表面涂布组合物，其包含光学增亮剂（0ΒΑ)、聚乙烯醇（PV0H)和水溶性二价盐，其中PV0H和 0ΒΑ在盐之前添加到涂层中，以及将所述涂布组合物施用于所述纸张的至少一个表面上； 以及涉及表面涂布组合物，其包含经保护的0ΒΑ和水溶性二价盐。 W0 2009/095697 A1涉及尤其可与喷墨印刷机联合使用的经涂布的片材产品，其 包含在至少一个表面上带有涂层的基材，其特征在于所述涂层包含：（i)包含碳酸钙的颜 料；（ii)用于组分（i)的粘合剂，其包含主要比例的在其侧链中带有-〇-、-C〇-、-〇C〇-和/ 或-C00-基团的聚合物；以及（iii)至少在所述涂层的表面上的第II族、第III族或过渡 金属的水溶性盐。 W0 2009/012912 A1涉及喷墨纸张并且公开了其制造方法，所述喷墨纸张包含至 少一个影像接收涂布层以及至少一个在所述影像接收涂布层之下在纸张基材上的预涂布 层，其中所述预涂布层包含100干重量份的颜料部分，其由以下组成：20至75干重量份的 细小颗粒碳酸钙和/或高岭土； 10至70干重量份的至少一种细小颗粒二氧化硅和/或细小 颗粒研磨碳酸钙，其因为经一种或更多种介质处理成强H30+离子提供者以及任选地气态二 氧化碳的额外处理而具有表面和内部结构修饰；以及〇至30份额外的细小颗粒颜料、4至 20干重量份的粘合剂部分、0至6干重量份的添加剂；并且影像接收涂布层包含100干重量 份的颜料部分，其由50至100干重量份的至少一种细小颗粒二氧化硅、0至50干重量份的 细小颗粒聚合物颜料、以及〇至30份额外的细小颗粒颜料、2至10干重量份的粘合剂、0至 3干重量份的添加剂组成。 W0 2011/019866 Α1涉及喷墨记录介质以及用于形成喷墨记录介质的涂布组合 物。特别地，纸张涂层包含第一颜料和第二颜料的组合。 US 2004/019148 Α1涉及微阴离子性和水溶性共聚物的用途，其作为分散剂和/ 或辅助水性悬液中颜料和/或矿物填充剂研磨的试剂，其一方面为所述填充剂和/或颜料 的水性悬液提供低ξ电位，并且另一方面提供所述悬液的静电立体稳定作用。 WO 99/06219 Α1涉及可用于表面处理用于喷墨印刷的片基材的组合物，该组合物 包含二价金属盐，该盐可溶于约pH 7至约pH 9的水性施胶介质，该水性施胶介质还包含载 剂和施胶剂。 特别地，包含含碳酸钙材料的水性组合物中的氯化钙在用于在喷墨印刷中增加印 刷品质如光泽、印刷密度和色斑的用途存在特定缺点。 在这一点上，在含碳酸钙材料的水性组合物的制备物中，通常需要技术人员选择 并引入添加剂以调节这些组合物的一个或更多个特征。例如，如果添加相应的分散剂，则仅 可对高固体含量的水性组合物进行加工。 添加分散剂例如聚丙烯酸钠或聚磷酸钠尤其影响水性组合物中碳酸钙颗粒的表 面电荷，因为其会在颗粒上产生负电荷。 然而，在生产涂料组合物、其存储及后续使用期间，这种分散的包含碳酸钙的水性 组合物与氯化钙结合可造成严重问题。如果这种包含负电固体颗粒的包含碳酸钙的水性组 合物与氯化钙或其他二价或三价盐相接触，则水性组合物中形成聚集和絮凝颗粒，其可导 致不需要的效应，例如严重的粘度增加和/或酸敏感材料部分溶解于组合物中。 随着水性组合物中碳酸钙和/或氯化钙含量增加，该问题变得更加严重，并且在 具有高固体含量的包含碳酸钙的水性组合物（即基于组合物总重量具有大于45重量％固 体含量的组合物）中尤为明显。 因此，持续地需要替代的包含碳酸钙的水性组合物，其提供比现有包含碳酸钙的 水性组合物更好的性能，并且有效增强经所述组合物涂布的相应纸制品的机械和光学性 质。 因此，本专利技术的一个目的是提供包含碳酸钙的水性组合物，其适合作为用于喷墨 印刷应用的纸张上的支持物。本专利技术的另一个目的是提供用于涂料制剂的包含碳酸钙的水 性组合物，其适合作为用于喷墨印刷应用的纸张上的支持物，特别地，其能够进行快速和大 量印刷。本专利技术的又一个目的是提供包含碳酸钙的水性组合物，其包含相对大量的二价或 三价阳离子的盐，提供高印刷品质。再一个目的是提供包含碳酸钙的水性组合物，其不以难 以接受的方式影响悬液的其他物理性质，例如机械性质。 另一个目的是提供包含碳酸钙的水性组合物，其确保机械性质与光学性质的优良 平衡。本专利技术的另一个目的是提供包含碳酸钙的水性组合物，其不仅减少或预防组合物中 聚集和絮凝颗粒的形成，而且还维持包含碳酸钙的水性组合物的足够粘度。 上述和其他目的通过包含碳酸钙的水性组合物来解决，所述组合物包含： a)包含碳酸钙的材料，基于所述组合物的总干重，其量为至少10重量％， b)至少一种阴离子带电梳型聚合物，其比电荷为在pH 8下_5C/g至_500C/g， c)任选的至少一种粘合剂，基于所述组合物的总干重，其量为至少2. 5重量％，以 及 d)至少一种二价或三价阳离子的盐，基于所述组合物的总干重，其量为1重量％ 至20重量％，由此盐总量的至少95重量％溶解于组合物中，并且 其中所述组合物在25°C下的Brookfield粘度低于2500mP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含碳酸钙的水性组合物，包含：a)包含碳酸钙的材料，基于所述组合物的总干重，其量为至少10重量％，b)至少一种阴离子带电梳型聚合物，其比电荷为在pH 8下‑5C/g至‑500C/g，c)任选的至少一种粘合剂，基于所述组合物的总干重，其量为至少2.5重量％，以及d)至少一种二价或三价阳离子的盐，基于所述组合物的总干重，其量为1重量％至20重量％，由此盐总量的至少95重量％溶解于所述组合物中，并且其中所述组合物在20℃下的Brookfield粘度低于2500mPa·s。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞缪尔·伦奇，丹尼尔·E·格拉尔德，马西亚斯·布里，帕特里克·A·C·加纳，韦莎·库卡莫，
申请(专利权)人：欧米亚国际集团，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH